Analisis Efek Panjang Gelombang Cahaya Terhadap Karakteristik Arus-Tegangan Sel Surya Menggunakan Simulasi Berbasis Finite Element Method

Abstract

Cahaya matahari merupakan salah satu faktor yang berperan penting dalam pembentukan arus listrik pada sel surya. Cahaya matahari terdiri atas foton-foton dengan berbagai macam panjang gelombang yang jika menumbuk permukaan sel surya akan dikonversi menjadi energi listrik oleh sel surya tersebut. Tujuan dari penelitian ini adalah membuat simulasi profil distribusi konsentrasi pembawa muatan dan karakteristik arus-tegangan (I-V) dari  sel surya berbasis silikon untuk berbagai variasi panjang gelombang foton datang yang diterima oleh sel surya. Hasil simulasi profil distribusi pembawa muatan dan grafik karakteristik arus-tegangan diperoleh dengan menyelesaikan persamaan Poisson dan kontinuitas dengan menggunakan metode elemen hingga. Hasil simulasi menunjukkan bahwa perubahan panjang gelombang foton datang dari 0.5 mm-1.1 mm akan merubah nilai konsentrasi pembawa muatan dan karakteristik arus-tegangan sel surya. Hal ini ditunjukkan dengan adanya penurunan konsentrasi hole dan elektron dan rapat arus hubung singkat saat panjang gelombang cahaya semakin kecil.